«Осуществление межпредметных связей в системе профильного обучения» (стр. 12 )

       Воспользовавшись  методами  определения  состава  воздуха  и  законом Авогадро, можно доказать справедливость закона Дальтона. Из химии  известно, что  воздух  состоит  из  смесей  газов,  причем  по  объему  основная  доля приходится на азот (78%) и кислород (21%).

       Все  газы,  заполняющие  определенный  объем,  распределены  в  нем равномерно.  Поэтому  общее  давление  газа  на  стенки,  сосуда  является следствием  ударов  молекул  газовой  смеси.  Очевидно,  последовательное удаление компонентов смеси  должно  сопровождаться  уменьшением  давления  в сосуде.  Воспользовавшись  опытом  определения  состава  воздуха  методом сжигания  красного  фосфора  в  сосуде  соединенном  с  манометром,  можно

УМКД 042-18-38.1.70/03-2014

Редакция № 1 от 25.06. 2014 г.

Страница 2 из 161

определить, какую часть, объема воздуха в сосуде занимал кислород,  и  какое давление он создавал в данном сосуде, т. е. парциальное давление кислорода.

Сформулировав закона Дальтона (это удобнее  сделать  после  изучения закона Авогадро), можно его пояснить на основе молекулярной теории,  взяв  за основу закон, Авогадро. Так как давление  газа  при  неизменной  температуре зависит только от числа молекул в единице  объема,  то  при  удалении  части молекул из данного объема давление газа  должно  уменьшиться.  Но  такое  же уменьшение давления может быть получено за счет  удаления  такого  же  числа молекул  другого  газа,  что  подтверждается  законом  Авогадро.  В  этом, собственно, и заключена суть связи закона Авогадро с законом Дальтона.

       Независимо от способа вывода основного  уравнения  кинетической  теории газов и уравнения Менделеева–Клапейрона, учащимся  необходимо  хорошо  знать закон Авогадро, число Авогадро, иметь представление о молекулярной  массе  и методах  его  определения,  знать  соотношения  между  объемом,  массой  и молекулярным весом газа при нормальных условиях. Предварительное  повторение этих понятий в определенной  степени  облегчит  вывод  основных  соотношений молекулярной физики.

       Использование  этих  данных  из  химии  и  физики  позволяет  раскрыть физическую  сущность  универсальной  газовой  постоянной  (R),  постоянной Больцмана (к), значительно упростить вывод основного уравнения  кинетической теория газа, формулу средней квадратичной  скорости  движения  молекул  газа выведенной из основного уравнения кинетической теории газа.

       В  теме  «Основные  положения  молекулярно-кинетической  теории»  при изучении  методов  определения  массы  и  размеров  молекул  нужно  полнее опираться на знания, полученные  учащимися  в  курсе  химии.  Это  позволяет сократить время, предусмотренное на изучение  этих  вопросов  программой  по физике и соответственно увеличить  время  на  изучение  принципиально  новых вопросов и решение задач творческого характера.

       При изучении в X  классе  взаимодействия  атомов  и  молекул,  а  также физических свойств твердых тел и жидкостей следует уделить  особое  внимание видам химической связи, известным учащимся из курса химии VIII классе,  т. к. этот  материал  в  дальнейшем  используется  при  изучении  проводников  и диэлектриков,  электрического  тока  в  газах,  жидкостях  и  металлах  при изучении электрических  свойств  полупроводников  и  других  вопросов  курса физики. Причем изложение видов химической связи на уроках физики должно быть не простым  повторением  изученного  в  химии,  а  определенным  дополнением  и углублением знаний учащихся в этой области.

       Практика работы учителей показывает,  что  понятие  ван-дер-ваальсовой,  ионной  и металлической  связи  можно  дать  учащимся  VIII  класса  при  изучении взаимодействия молекул и на основе полученных представлений  о  видах  связи (включая и ковалентную связь, известную учащимся из  курса  химии),  раскрыть содержание  разделов,  касающихся  строения  и  свойств  твердого  тела  и жидкости. К этому времени учащимся уже известно  строение  атомов  элементов малых и больших периодов, электростатическое 

УМКД 042-18-38.1.70/03-2014

Редакция № 1 от 25.06. 2014 г.

Страница 2 из 161

взаимодействие  одноименных  и разноименных зарядов, поэтому объяснение видов связи на  основе  современных представлений о строении атома не вызывает существенных затруднений. На основе  понятия  об  ионной  связи  можно  познакомить  учащихся  со строением ионных кристаллов, объяснить их физические свойства.

       Достаточно глубокое объяснение причин возникновения  ковалентной  связи является трудной задачей, так как  для  этого  необходимо  знание  квантовой теории  строения  атома.  Однако,  учитывая  важность  этого  вида  связи, целесообразно  использовать  имеющиеся  в  учебнике  химии  VIII  класса объяснение  ковалентной  связи  на  основе  моделей  электронных  оболочек  в атомах. Помимо  названных видов связи, желательно познакомить учащихся, хотя  бы  в  общих  чертах,  с металлической связью.  В  металлических  телах  существует  связь,  отличная  от  ионной  и ковалентной,  получившая  название  металлической.  Учащимся  известно,  что валентные электроны в атомах металла связаны с ядром относительно  слабо.  А атомы металла в твердом состоянии тела располагаются настолько  близко,  что валентные  электроны  приобретают  способность  покидать  атом  и  свободно перемещаться,  распределяясь  равномерно  по  всему  объему  металла. Образовавшиеся положительные  ионы  металла  стягиваются  блуждающими  между ними электронами. В  заключение  полезно  познакомить  учащихся  с  таблицей  зависимости физических свойств вещества от типа кристаллической решетки.

       Изложение видов химической связи на уроках физики на  основе  сведений, известных  учащимся  из  химии,  позволяет  значительно  расширить  знания учащихся о  внутреннем  строении  физического  тела,  объяснить  зависимость физическая свойств от его структуры.

  Приведенные  примеры  взаимосвязи  физики  и  химии  при изложении основ молекулярной физики убедительно демонстрируют  одностороннюю связь,  применяемую  для  усиления  глубины  изложения  и  доказательности отдельных  разделов  молекулярной  физики,  и  дополняющую  связь, характеризующую возможности расширения кругозора  учащихся  по  молекулярной физике при изучении взаимосвязанных с нею тем химии.

2.6 Взаимосвязь физики и химии в процессе преподавания физики в средней школе

       Активное включение учителя в  процесс  непрерывного  обучения  является главным условием развития его творческого потенциала: его  компетентности  и педагогического учения, его социальной и профессиональной  мобильности,  его гражданской позиции и  профессионально-значимых  качеств  личности.  Большая роль в этом относится межпредметным связям.

       Многочисленные  исследования  показали, что  несогласованность  программ  физики  и  химии;  отсутствие  единства интерпретаций  понятий  законов,  теорий  общих  для  цикла  естественных дисциплин, а также  преемственности в их  формировании;  слабое  отражение  в них  взаимосвязи  между  явлениями  природы  приводит  к  тому,  что  знания учащихся по

УМКД 042-18-38.1.70/03-2014

Редакция № 1 от 25.06. 2014 г.

Страница 2 из 161

предметам естественно-научного цикла оказываются  разрозненными. У них отсутствует научное  понимание закономерностей  развития  окружающего мира, умение комплексно применять знания, полученные ими при изучении  основ естественных наук  в  школе.  В  преодолении  этих  недостатков  в  условиях традиционно сложившейся системы изучения основ  естественных  наук  в  школе большая роль отводится межпредметным связям.